ಸಕ್ರಿಯ ಇಂಗಾಲ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು

ಸಕ್ರಿಯ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸುವ ವಿಧಾನವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ನಂತರ ಸಸ್ಯ ಮೂಲದ ಇಂಗಾಲದ ವಸ್ತುವಿನ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ಎನ್ನುವುದು 400-800°C ನಲ್ಲಿ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಬಾಷ್ಪಶೀಲ ವಸ್ತುಗಳ ಅಂಶವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಇಂಗಾಲದ ಅಂಶವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಇಂಗಾಲವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ವಸ್ತುಗಳ ಬಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬೇಕಾದರೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಆರಂಭಿಕ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವುದು ಅಂತಿಮ ಉತ್ಪನ್ನದ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿದ ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್ ತಾಪಮಾನವು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಇರುವ ರಂಧ್ರಗಳ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ಕಡಿಮೆಯಾದ ರಂಧ್ರಗಳ ಪರಿಮಾಣವು ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನ ಘನೀಕರಣದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳದಿಂದಾಗಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಬಲದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಕಾರ್ಬೊನೈಸೇಶನ್‌ನ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಉತ್ಪನ್ನದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸರಿಯಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು ಇಂಗಾಲದಿಂದ ಹೊರಗೆ ಹರಡುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಭಾಗಶಃ ಅನಿಲೀಕರಣ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹಿಂದೆ ಮುಚ್ಚಿದ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಆಂತರಿಕ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ, ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಇಂಗಾಲದ ರಚನೆಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಇಂಗಾಲೀಕರಣ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಹಂತವನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಈ ಎರಡು ಹಂತಗಳು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. KOH ಅನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಿ ಬಳಸುವಾಗ 3,000 m2 /g ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಕಂಡುಬಂದಿವೆ.

ವಿವಿಧ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಸಕ್ರಿಯ ಇಂಗಾಲ.

ಸಕ್ರಿಯ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ವಿವಿಧ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಪತ್ತಿನಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು, ಇದು ಲಭ್ಯವಿರುವ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿವಿಧ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದ ನಂಬಲಾಗದಷ್ಟು ಬಹುಮುಖ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿದೆ. ಈ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಸಸ್ಯಗಳ ಚಿಪ್ಪುಗಳು, ಹಣ್ಣುಗಳ ಕಲ್ಲುಗಳು, ಮರದ ವಸ್ತುಗಳು, ಡಾಂಬರು, ಲೋಹದ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ಗಳು, ಕಾರ್ಬನ್ ಕಪ್ಪುಗಳು, ಒಳಚರಂಡಿಯಿಂದ ಸ್ಕ್ರ್ಯಾಪ್ ತ್ಯಾಜ್ಯ ನಿಕ್ಷೇಪಗಳು ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರ್ ಸ್ಕ್ರ್ಯಾಪ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದಿದ ರಂಧ್ರ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಈಗಾಗಲೇ 5 ಕಾರ್ಬನೇಸಿಯಸ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲನ್ನು ಸಕ್ರಿಯ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ರಚಿಸಲು ಮತ್ತಷ್ಟು ಸಂಸ್ಕರಿಸಬಹುದು. ಸಕ್ರಿಯ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಬಹುತೇಕ ಯಾವುದೇ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದಾದರೂ, ತ್ಯಾಜ್ಯ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಸಕ್ರಿಯ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಅತ್ಯಂತ ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿಯಾಗಿದೆ. ತೆಂಗಿನ ಚಿಪ್ಪುಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಸಕ್ರಿಯ ಇಂಗಾಲಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಮರದ ಪುಡಿ ಮತ್ತು ಇತರ ಮರದ ಸ್ಕ್ರ್ಯಾಪ್ ವಸ್ತುಗಳು ಅನಿಲ ಹಂತದಿಂದ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆಗೆ ಉತ್ತಮವಾದ ಬಲವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದಿದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಂಧ್ರ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಆಲಿವ್, ಪ್ಲಮ್, ಏಪ್ರಿಕಾಟ್ ಮತ್ತು ಪೀಚ್ ಕಲ್ಲುಗಳಿಂದ ಸಕ್ರಿಯ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದರಿಂದ ಗಮನಾರ್ಹ ಗಡಸುತನ, ಸವೆತಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೈಕ್ರೋಪೋರ್ ಪರಿಮಾಣದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಏಕರೂಪದ ಆಡ್ಸರ್ಬೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. HCl ಅನ್ನು ಮೊದಲೇ ತೆಗೆದುಹಾಕಿದರೆ PVC ಸ್ಕ್ರ್ಯಾಪ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಮೀಥಿಲೀನ್ ನೀಲಿ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ಉತ್ತಮ ಆಡ್ಸರ್ಬೆಂಟ್ ಆಗಿರುವ ಸಕ್ರಿಯ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಸಕ್ರಿಯ ಇಂಗಾಲಗಳನ್ನು ಟೈರ್ ಸ್ಕ್ರ್ಯಾಪ್‌ನಿಂದ ಸಹ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗಿದೆ. ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಸಂಭಾವ್ಯ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳ ನಡುವೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು, ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯ ನಂತರ ಫಲಿತಾಂಶದ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡುವುದು ಅವಶ್ಯಕವಾಗುತ್ತದೆ. ಪೂರ್ವಗಾಮಿಯನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡುವಾಗ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿವೆ: ರಂಧ್ರಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ, ರಂಧ್ರದ ಪರಿಮಾಣ ಮತ್ತು ರಂಧ್ರದ ಪರಿಮಾಣ ವಿತರಣೆ, ಕಣಗಳ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರ, ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಮೇಲ್ಮೈಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ರಚನೆ/ಗುಣಲಕ್ಷಣ.

ಸರಿಯಾದ ಅನ್ವಯಿಕೆಗೆ ಸರಿಯಾದ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಯನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ ಏಕೆಂದರೆ ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ವಸ್ತುಗಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಇಂಗಾಲದ ರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಪೂರ್ವಗಾಮಿಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಮಾಣದ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಪೋರ್‌ಗಳನ್ನು (> 50 nm,) ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಅವುಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಮ್ಯಾಕ್ರೋಪೋರ್‌ಗಳು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಗೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಂಧ್ರಗಳ ಸೃಷ್ಟಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಾನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಮ್ಯಾಕ್ರೋಪೋರ್‌ಗಳು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಅಣುಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ತಲುಪಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.